JP3208982B2 - Optical fiber device for laser transmission - Google Patents
Optical fiber device for laser transmissionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工機に使用さ
れるレーザ伝送用光ファイバー装置に係わり、特に光フ
ァイバーが断線した場合に断線を検出し、レーザ光を遮
断する装置の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber device for laser transmission used in a laser beam machine, and more particularly to an improvement in a device for detecting a disconnection when an optical fiber is disconnected and cutting off a laser beam. .
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は例えば実開昭58−149703
号公報に示された従来のレーザ伝送用光ファイバー装置
の構成図である。図において、1はNd:YAGレー
ザ、CO2 レーザなどのパワーレーザ光源であって前記
レーザ光源1から出射されたパワーレーザ光2は、光路
中に介在するシャッター機構3を経てミラー4を通過
し、集光レンズ5によって光ファイバー6の入射端面に
集光される。尚、上記ミラー4は不可視光は通過させ、
可視光は反射するミラーであり、したがってNd:YA
Gレーザ、CO2 レーザなどのパワーレーザ光は通過す
る。9は光ファイバー6の入射端から出射した可視光7
を集光レンズ5、ミラー4およびフィルタ8を介して受
光する検出器(例えばフォトトランジスタやフォトダイ
オード等)である。前記検出器9は増幅器10の入力端
に接続され、前記増幅器10の出力端は、抵抗11aを
介して比較器12の一方の入力端に接続されている。前
記抵抗11aと比較器12の間には一方をグランドに接
続した抵抗11bの他方が接続されている。尚、前記フ
ィルター8は、パワーレーザ光2の迷光を遮断し、可視
光7は通過させる。また前記比較器12の他方の入力端
には、基準電圧を発生する基準値回路13が接続されて
いる。前記比較器12の出力端はシャッター駆動回路1
4に接続されており、前記シャッター駆動回路14は比
較器12からの出力信号により動作し、パワーレーザ光
2の光路中に介在するシャッター機構3を閉じてパワー
レーザ光2の照射を遮断する。2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional optical fiber device for laser transmission disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-15095. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a power laser light source such as an Nd: YAG laser or a CO 2 laser. A power laser light 2 emitted from the laser light source 1 passes through a mirror 4 via a shutter mechanism 3 interposed in an optical path. The light is condensed on the incident end face of the optical fiber 6 by the condenser lens 5. The mirror 4 allows invisible light to pass through,
Visible light is a reflecting mirror and therefore Nd: YA
Power laser beams such as a G laser and a CO 2 laser pass through. 9 is a visible light 7 emitted from the input end of the optical fiber 6.
(For example, a phototransistor or a photodiode) that receives light through the condenser lens 5, the mirror 4 and the filter 8. The detector 9 is connected to an input terminal of an amplifier 10, and an output terminal of the amplifier 10 is connected to one input terminal of a comparator 12 via a resistor 11a. The other of the resistor 11b, one of which is connected to the ground, is connected between the resistor 11a and the comparator 12. The filter 8 blocks stray light of the power laser light 2 and allows the visible light 7 to pass. A reference value circuit 13 for generating a reference voltage is connected to the other input terminal of the comparator 12. The output terminal of the comparator 12 is a shutter driving circuit 1
The shutter drive circuit 14 is operated by an output signal from the comparator 12 and closes the shutter mechanism 3 interposed in the optical path of the power laser light 2 to cut off the irradiation of the power laser light 2.
【0003】次に動作について説明する。今、光ファイ
バー6の中途部が折れたり、光ファイバー6の入射端面
あるいは出射端面が破損したりしているのに気づかず、
パワーレーザ光2を照射すると前記欠陥箇所において、
パワーレーザ光2の散乱や反射が生じ、前記欠陥箇所の
光ファイバー6のポリマー系の被覆材6aが燃焼して発
光し、前記発光した可視光(以下第2次光7という)が
光ファイバー6の入射端面から逆に出射する。出射した
第2次光7は、集光レンズ5を通ってミラー4で反射
し、フィルター8を通って、受光検出器9に受光され
る。前記受光検出器9は第2次光7の出力を電気信号に
変えて増幅器10に送り、増幅器10によって増幅され
た第2次光7の電気信号は抵抗11a,11bの分圧比
で比較器12に入力される。比較器12に入力された第
2次光7の電圧は、基準値回路13からの設定レベルの
基準電圧と比較され、第2次光7の電圧が基準電圧のレ
ベルに達すると比較器12の出力端から電気信号がシャ
ッター駆動回路14に送られ、シャッター駆動回路14
が動作してシャッター機構3を閉じてパワーレーザ光2
の照射を遮断する。Next, the operation will be described. Now, it is not noticed that the middle part of the optical fiber 6 is broken or the entrance end face or the exit end face of the optical fiber 6 is damaged.
When the power laser beam 2 is irradiated,
Scattering and reflection of the power laser light 2 occur, and the polymer-based coating material 6a of the optical fiber 6 at the defective portion burns and emits light. The emitted visible light (hereinafter referred to as secondary light 7) enters the optical fiber 6. The light exits from the end face in reverse. The emitted secondary light 7 passes through the condenser lens 5, is reflected by the mirror 4, passes through the filter 8, and is received by the light receiving detector 9. The light receiving detector 9 converts the output of the secondary light 7 into an electric signal and sends it to an amplifier 10. The electric signal of the secondary light 7 amplified by the amplifier 10 is compared with the voltage of the resistors 11a and 11b. Is input to The voltage of the secondary light 7 input to the comparator 12 is compared with a reference voltage of a set level from the reference value circuit 13, and when the voltage of the secondary light 7 reaches the level of the reference voltage, the voltage of the comparator 12 An electric signal is sent from the output terminal to the shutter drive circuit 14 and the shutter drive circuit 14
Operates and closes the shutter mechanism 3 to close the power laser beam 2
Cut off the irradiation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ伝送用光
ファイバー装置は以上のように構成されているので光フ
ァイバー出射端からのパワーレーザ光を加工レンズで集
光し、被加工物(金属)を切断・溶接した場合には加工
部が発光し、発光した可視光(以下もどり光という)が
パワーレーザ光が出射した光路を逆戻りし、すなわち加
工レンズ、光ファイバー出射端、光ファイバー6、光フ
ァイバー入射端、集光レンズ5、ミラー4を経て受光検
出器9に受光される。このため、可視光である第2次光
を検出する従来の方式では被加工物が発光して、逆戻り
して受光検出器9で受光した可視光と光ファイバーの欠
陥により受光した可視光を判別できないため、光ファイ
バーのトラブルが検出できない問題点があった。Since the conventional optical fiber device for laser transmission is constructed as described above, the power laser light from the optical fiber emitting end is condensed by the processing lens to cut the workpiece (metal). In the case of welding, the processed portion emits light, and the emitted visible light (hereinafter referred to as “return light”) returns along the optical path from which the power laser light is emitted, that is, the processed lens, the optical fiber emitting end, the optical fiber 6, the optical fiber incident end, The light is received by the light receiving detector 9 via the optical lens 5 and the mirror 4. For this reason, in the conventional method of detecting the secondary light, which is visible light, the workpiece emits light, and it is not possible to discriminate between the visible light received by the light receiving detector 9 and the visible light received by the light receiving detector 9 due to a defect in the optical fiber. Therefore, there is a problem that a trouble of the optical fiber cannot be detected.
【0005】また第2次光以外として光ファイバーの外
周に鉛や半田などの可溶断導電体を巻き付けたり(特開
昭58−130301号公報)あるいは光ファイバー表
面に導電性塗料を所要幅被覆したり(特開昭60−13
9241号公報)して光ファイバーが断線したときに破
断点から散乱・漏洩したレーザ光の光エネルギーによる
熱作用で焼ききられて断線するのを電気的に検出し、レ
ーザ光の発振が停止されていた。ところで、可溶断導電
体や導電性塗料は、レーザ光が散乱・漏洩した際に速や
かに溶断させる関係上厚みが薄く(例えば25μm)、
かつ材料が前者では鉛・半田など、後者では金属粉を含
んでいるとはいえ塗料なので電気抵抗が高い。このため
断線検出に際しては大電流を流すと自己発熱で溶断する
ため極微小電流にて検知しなければならず断線検出回路
が複雑になる。さらに光ファイバーが長くなると断線検
出がきわめて難しくなる。In addition to the secondary light, a fusible conductor such as lead or solder is wound around the outer periphery of the optical fiber (Japanese Patent Laid-Open No. 58-130301), or a conductive paint is coated on the surface of the optical fiber with a required width ( JP-A-60-13
No. 9241), when the optical fiber is disconnected, it is electrically detected that the optical fiber is burned out by the thermal action of the light energy of the laser light scattered and leaked from the break point and is disconnected, and the oscillation of the laser light is stopped. Was. By the way, the fusible conductor and the conductive paint have a small thickness (for example, 25 μm) in view of promptly fusing when laser light is scattered or leaked.
In addition, the former has high electrical resistance because it is a paint, although the former contains lead and solder and the latter contains metal powder. For this reason, when detecting a disconnection, when a large current is applied, the fuse is cut off by self-heating, so that it must be detected with an extremely small current, and the disconnection detection circuit becomes complicated. Further, when the optical fiber is long, disconnection detection becomes extremely difficult.
【0006】また可溶導電体を用いた場合、断線検出も
れをなくするためには可溶断導電体を光ファイバー上に
隙間なく巻く必要がある。従って、可溶導電体が長くな
り、電気抵抗が高くなるので断線検出がますます困難に
なる。When a fusible conductor is used, it is necessary to wind the fusible conductor on the optical fiber without gaps in order to eliminate disconnection detection leakage. Accordingly, the length of the fusible conductor becomes longer and the electric resistance becomes higher, so that it becomes more difficult to detect disconnection.
【0007】この発明は前記のような問題を解決するた
めになされたものでパワーレーザ光で金属を切断・溶接
する際、光ファイバー断線等のトラブルを検出してパワ
ーレーザ光を遮断することができるレーザ伝送用光ファ
イバー装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem. When cutting or welding metal with a power laser beam, it is possible to detect a trouble such as an optical fiber disconnection and cut off the power laser beam. An object is to obtain an optical fiber device for laser transmission.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ伝
送用光ファイバー装置は、レーザ光を光ファイバーで伝
送し、被加工物にレーザ光を照射し、加工する光学系
と、前記光ファイバーのレーザ光の伝送路に障害が発生
したときに、前記光ファイバーから出射された可視光を
検出し、検出された可視光が異常箇所から発光した可視
光を示す第2次光の検出レベルに達した場合にレーザ光
を遮断する手段を有するレーザ伝送用光ファイバー装置
において、レーザ光は透過し、被加工物が加工時に発す
る可視光を反射する可視光選択反射手段を光ファイバー
のレーザ光出射端と被加工物との間に設けたものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An optical fiber device for laser transmission according to the present invention comprises: an optical system for transmitting laser light through an optical fiber, irradiating a workpiece with laser light, and processing the laser light; When a failure occurs in the transmission path, the visible light emitted from the optical fiber is detected, and when the detected visible light reaches the detection level of the secondary light indicating the visible light emitted from the abnormal portion, the laser is emitted. In a laser transmission optical fiber device having a means for blocking light, a laser beam is transmitted, and a visible light selective reflection means for reflecting visible light emitted during processing of a workpiece is provided between a laser light emitting end of the optical fiber and the workpiece. It is provided between them.
【0009】また、前記可視光選択反射手段は、光学ガ
ラスに高光屈折率体の薄膜を形成し、低光屈折率体と高
光屈折率体の薄膜を交互に積層し、最外側に高光屈折率
体の薄膜を形成して構成され、各々の薄膜の光屈折率と
膜圧の積が光学ガラスに接する高光屈折率体と最外側に
形成された高光屈折率体の薄膜において、前記被加工物
が加工時に発する可視光の波長の8分の1であり、残り
の薄膜において、前記可視光の波長の4分の1であるも
のである。The visible light selective reflection means comprises a high-refractive-index thin film formed on an optical glass, a low-refractive-index thin film and a high-refractive-index thin film alternately stacked, and a high-refractive-index thin film on the outermost side. Wherein the product of the light refractive index and the film pressure of each thin film is a high light refractive index body in contact with the optical glass and a thin film of the high light refractive index body formed on the outermost side. Is 8 of the wavelength of visible light emitted during processing, and in the remaining thin film, is 1 of the wavelength of visible light.
【0010】また、前記可視光選択反射手段は、光学ガ
ラスに高光屈折率体の薄膜を形成し、低光屈折率体と高
光屈折率体の薄膜を交互に積層し、最外側に高光屈折率
体の薄膜を形成して構成され、低光屈折率体と高光屈折
率体の屈折率の差が2.90〜4.16の範囲にあり、
薄膜の総積層数が19〜40の範囲であるものである。[0010] The visible light selective reflection means may comprise a high-refractive-index thin film formed on optical glass, alternately stacking a low-refractive-index thin film and a high-refractive-index thin film. A low-refractive-index body and a high-refractive-index body having a difference in refractive index in the range of 2.90 to 4.16,
The total number of thin films is in the range of 19 to 40.
【0011】また、レーザ光を光ファイバーで伝送し、
被加工物にレーザ光を照射し、加工するレーザ加工機に
おいて、レーザ光が外部に放散しないように保護膜が被
覆され、レーザ光が伝送される光ファイバーの表面全周
を金属箔の間に絶縁板を介在させたシートで覆い、前記
金属箔間に電圧を印加し、前記金属箔間の抵抗変化を検
出し、抵抗が所定のレベルに達した場合にレーザ光を遮
断する手段を備えたものである。Further, the laser light is transmitted by an optical fiber,
In a laser beam machine that irradiates a workpiece with laser light and processes it, a protective film is coated so that the laser light does not scatter outside, and the entire surface of the optical fiber through which the laser light is transmitted is insulated between metal foils. Covering with a sheet with a plate interposed, applying a voltage between the metal foils, detecting a change in resistance between the metal foils, and having means for shutting off a laser beam when the resistance reaches a predetermined level. It is.
【0012】また、前記金属箔のうち光ファイバー側に
位置する金属箔の光ファイバー側表面にレーザ光を吸収
するレーザ光反射防止部材を形成したものである。Further, a laser beam anti-reflection member for absorbing laser light is formed on the optical fiber side surface of the metal foil located on the optical fiber side of the metal foil.
【0013】[0013]
【作用】この発明におけるレーザ伝送用光ファイバー装
置は、レーザ光を光ファイバーで伝送し、被加工物を切
断・溶接する光学系と前記光ファイバーの入射端から出
射された可視光としての第2次光を検出し、検出された
第2次光が所定のレベルに達した場合にレーザ光を遮断
する装置においてレーザ光はほぼ100%透過し、切断
・溶接部からの可視領域のもどり光を反射する可視光選
択反射手段を光ファイバー出射端と被加工物との間に設
置したものでもどり光の影響を受けず確実に光ファイバ
ーの断線を検出する。An optical fiber device for laser transmission according to the present invention transmits an optical fiber for transmitting a laser beam and cuts and welds a workpiece, and a secondary light as visible light emitted from an incident end of the optical fiber. When the detected secondary light reaches a predetermined level, the laser light is transmitted almost 100% in a device that cuts off the laser light when the secondary light reaches a predetermined level, and the visible light reflects the return light in the visible region from the cut / welded portion. Even if the light selective reflection means is provided between the optical fiber emitting end and the workpiece, the disconnection of the optical fiber is reliably detected without being affected by the returning light.
【0014】また、光学ガラスの表面に光屈折率と膜厚
の積がλ/8,λ/4,λ/4・・・λ/4,λ/4,
λ/8になるように、高光屈折率体と低光屈折率体の薄
膜を交互に積層し、被加工物が発する可視光領域の光を
選択的に反射する。The product of the optical refractive index and the film thickness on the surface of the optical glass is λ / 8, λ / 4, λ / 4... Λ / 4, λ / 4,
Thin films of a high-refractive-index body and a low-refractive-index body are alternately laminated so as to have a wavelength of λ / 8, and light in a visible light region emitted from the workpiece is selectively reflected.
【0015】また、被加工物の切断・溶接部からの可視
領域のもどり光をカットするのに光学ガラスに高屈折率
の薄膜と低屈折率の薄膜を交互に形成したもので両者の
屈折率の差が2.66〜4.16の範囲で、前記薄膜の
総積層数が19〜40の範囲としたのでもどり光をカッ
トでき高精度で光ファイバーの断線を検出する。In order to cut back light in the visible region from the cut / welded portion of the workpiece, optical glass is formed by alternately forming a high-refractive-index thin film and a low-refractive-index thin film. In the range of 2.66 to 4.16, and the total number of the thin films is in the range of 19 to 40, the return light can be cut and the disconnection of the optical fiber can be detected with high accuracy.
【0016】また、レーザ光を光ファイバーで伝送し、
被加工物を切断・溶接するレーザ加工機において、ゴム
またはプラスチック等によりレーザ光が伝送される光フ
ァイバーを被覆した表面に二本の隣接する絶縁被覆導体
を配置し、前記絶縁被覆導体間に電圧を印加し、前記絶
縁被覆導体間の抵抗変化を検出することにより、光ファ
イバーの断線を検出し抵抗が所定のレベルに達した場合
にレーザ光を遮断する。Further, the laser light is transmitted by an optical fiber,
In a laser processing machine that cuts and welds a workpiece, two adjacent insulated conductors are arranged on a surface coated with an optical fiber through which laser light is transmitted by rubber or plastic, and a voltage is applied between the insulated conductors. By applying the applied voltage and detecting a resistance change between the insulated conductors, the disconnection of the optical fiber is detected, and the laser beam is cut off when the resistance reaches a predetermined level.
【0017】また、レーザ光を光ファイバーで伝送し、
被加工物を切断・溶接するレーザ加工機において、ゴム
またはプラスチック等によりレーザ光が伝送される光フ
ァイバーを被覆した表面全周を金属箔の間に絶縁板を介
在させたシートで覆い、前記金属箔の間に電圧を印加
し、前記金属箔間の抵抗変化を検出し、抵抗が所定のレ
ベルに達した場合にレーザ光を遮断する手段を備えたの
で、もどり光の有無に係わらず、かつ長い光ファイバー
でも高精度で光ファイバーの断線を検出する。Further, the laser light is transmitted through an optical fiber,
In a laser processing machine that cuts and welds a workpiece, the entire surface of an optical fiber coated with an optical fiber through which laser light is transmitted by rubber or plastic is covered with a sheet having an insulating plate interposed between metal foils. A voltage between the metal foils, a change in resistance between the metal foils is detected, and means for cutting off laser light when the resistance reaches a predetermined level is provided. Optical fiber disconnection can be detected with high accuracy.
【0018】また、前記金属箔の間に絶縁板を介在させ
たシートにおいて、金属箔のうち、光ファイバー側に位
置する金属箔の光ファイバー側表面に反射防止部材を設
けたので、レーザ光を確実に吸収する。Further, in the sheet in which an insulating plate is interposed between the metal foils, the antireflection member is provided on the optical fiber side surface of the metal foil located on the optical fiber side among the metal foils, so that the laser beam can be reliably transmitted. Absorb.
【0019】[0019]
【実施例】実施例1. 図1は本発明の実施例1によるレーザ伝送用光ファイバ
ー装置を示す構成図である。1〜14は従来の場合と同
一のものであり、説明を省略する。15は可視光は反射
し、パワーレーザ光はほぼ100%透過する可視光選択
反射手段で光ファイバー出射端と加工レンズ16との間
に配置されている。17は被加工物で薄鋼板やアルミニ
ウム薄板等である。[Embodiment 1] FIG. 1 is a configuration diagram showing an optical fiber device for laser transmission according to Embodiment 1 of the present invention. Reference numerals 1 to 14 are the same as those in the conventional case, and a description thereof will be omitted. Reference numeral 15 denotes a visible light selective reflection means that reflects visible light and transmits almost 100% of the power laser light, and is arranged between the optical fiber emission end and the processing lens 16. Reference numeral 17 denotes a workpiece such as a thin steel plate or an aluminum thin plate.
【0020】光ファイバー6の出射端からでたパワーレ
ーザ光2は加工レンズ16で集光され被加工物17に照
射され切断・溶接加工が行われる。加工時には加工部か
らパワーレーザ光の反射光や金属が溶融・蒸発したとき
の光が発生する。金属が溶融・蒸発したときに発生する
光には可視光領域の光18(以下もどり光とする)が多
く含まれている。このもどり光18は加工部周辺へ放射
されるだけでなく、パワーレーザ光2が被加工物17に
照射された光路を逆戻りする。すなわち加工レンズ16
を経て光ファイバー6の向きにもどり光18が進む。し
かし、加工レンズ16と光ファイバー出射端との間には
可視光選択反射手段15は設置してあるのでもどり光1
8がカットされる。以上のようにしてもどり光18が光
ファイバー6内に戻ってこないようにしたので光ファイ
バー6のトラブルを検出する。The power laser beam 2 emitted from the output end of the optical fiber 6 is condensed by a processing lens 16 and irradiated on a workpiece 17 to be cut and welded. At the time of processing, reflected light of power laser light and light when metal is melted and evaporated from the processed portion are generated. The light generated when the metal is melted and evaporated contains a large amount of light 18 (hereinafter referred to as return light) in the visible light region. This return light 18 is not only radiated to the periphery of the processing portion, but also returns along the optical path of the power laser beam 2 applied to the workpiece 17. That is, the processing lens 16
Then, the light 18 returns to the direction of the optical fiber 6 and travels. However, since the visible light selective reflection means 15 is provided between the processing lens 16 and the optical fiber emission end, the return light 1
8 is cut. Since the return light 18 is prevented from returning into the optical fiber 6 as described above, a trouble of the optical fiber 6 is detected.
【0021】すなわち光ファイバー6の中途部が折れた
り、ファイバー6の入射端面あるいは出射端面にゴミな
どが付着している場合にパワーレーザ光2が照射される
と前記のような異常箇所において、パワーレーザ光2の
散乱や反射が生じ、異常箇所のゴミ等やファイバー6の
ポリマー系の被覆材6aが燃焼して発光し、前記発光し
た可視光である第2次光7がファイバー6の入射端面か
ら逆に出射する。出射した第2次光7は、集光レンズ5
を通ってミラー4で反射し、フィルター8を通って、可
視光を検出する受光検出器9に受光される。可視光検出
器9は第2次光7の出力を電気信号に変えて増幅器10
に送り、増幅器10によって増幅された第2次光7の電
気信号は抵抗11a,11bの分圧比で比較器12に入
力される。比較器12に入力された第2次光7の電圧
は、基準値回路13からの設定レベルの基準電圧と比較
され、第2次光7の電圧が基準電圧のレベルに達すると
比較器12の出力端から電気信号がシャッター駆動回路
14に送られ、シャッター駆動回路14が動作してシャ
ッター機構3を閉じてパワーレーザ光2の照射を遮断す
る。以上のように、光ファイバーに光伝送上の事故が発
生した場合に速やかに事故を検出し、パワーレーザ光2
の照射を遮断することができるとともに、パワーレーザ
光2の放散を防止することができる。That is, if the power laser beam 2 is irradiated when the middle part of the optical fiber 6 is broken or dust is attached to the incident end face or the outgoing end face of the fiber 6, the power laser beam will The light 2 is scattered or reflected, and dust or the like in an abnormal portion or the polymer coating material 6a of the fiber 6 is burned to emit light, and the emitted secondary light 7 as visible light is emitted from the incident end face of the fiber 6. The light is emitted in reverse. The emitted secondary light 7 is transmitted to the condenser lens 5
Then, the light is reflected by the mirror 4, passes through the filter 8, and is received by the light receiving detector 9 that detects visible light. The visible light detector 9 converts the output of the secondary light 7 into an electric signal, and
The electric signal of the secondary light 7 amplified by the amplifier 10 is input to the comparator 12 at a voltage division ratio of the resistors 11a and 11b. The voltage of the secondary light 7 input to the comparator 12 is compared with a reference voltage of a set level from the reference value circuit 13, and when the voltage of the secondary light 7 reaches the level of the reference voltage, the voltage of the comparator 12 An electric signal is sent from the output terminal to the shutter drive circuit 14, and the shutter drive circuit 14 operates to close the shutter mechanism 3 and cut off the irradiation of the power laser light 2. As described above, when an accident in optical transmission occurs in the optical fiber, the accident is immediately detected and the power laser light 2 is detected.
Can be cut off, and radiation of the power laser beam 2 can be prevented.
【0022】本実施例1では、可視光は反射し、パワー
レーザ光はほぼ100%透過する可視光選択反射手段1
5を光ファイバー出射端と加工レンズ16との間に配置
したがこの位置は光ファイバー出射端と被加工物17と
の間であればいずれの位置でもよい。また、可視光選択
反射フィルタを挿入する代わりに加工レンズ16の少な
くとも片面に可視光は反射し、パワーレーザ光はほぼ1
00%透過するコーティングを施しても同様の効果が得
られる。In the first embodiment, the visible light selective reflection means 1 reflects visible light and transmits almost 100% of the power laser light.
5 is disposed between the optical fiber output end and the processing lens 16, but this position may be any position between the optical fiber output end and the workpiece 17. Further, instead of inserting a visible light selective reflection filter, visible light is reflected on at least one surface of the processing lens 16 and the power laser light is almost one.
The same effect can be obtained by applying a coating that transmits 00%.
【0023】実施例2. 図2は本発明の実施例による可視光選択反射手段15の
構成図である。図において、20は光学ガラス、21は
可視光選択反射手段22の反対面に形成されたパワーレ
ーザ光2がほぼ100%透過する反射防止膜、22は光
学ガラス20の片面に形成された可視光選択反射手段で
ある。また、22aは高屈折率体、22bは低屈折率体
である。Embodiment 2 FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the visible light selective reflection means 15 according to the embodiment of the present invention. In the figure, 20 is an optical glass, 21 is an anti-reflection film formed on the opposite surface of the visible light selective reflection means 22 and transmitting almost 100% of the power laser light 2, and 22 is a visible light formed on one surface of the optical glass 20. This is selective reflection means. 22a is a high refractive index body, and 22b is a low refractive index body.
【0024】反射防止や可視光選択反射の特性は、光学
ガラス20に適切な屈折率の物質を必要な厚さ蒸着等に
より形成して光学ガラス20と空気との違いを緩和した
り強調したりして得られる。適切な屈折率と適切な厚さ
は、光の位相条件と振幅条件とから計算で求めることが
できる。The characteristics of antireflection and selective reflection of visible light can be reduced or emphasized by forming a material having an appropriate refractive index on the optical glass 20 by vapor deposition of a required thickness or the like to reduce the difference between the optical glass 20 and air. Is obtained. An appropriate refractive index and an appropriate thickness can be obtained by calculation from the phase condition and the amplitude condition of light.
【0025】YAGレーザ(波長λ=1064nm)と
光ファイバーとを用いて図1の構成で金属を切断・溶接
する場合に光ファイバーの断線を断線部からの可視光
(第2次光7)を検出する方式では、もどり光18(可
視光領域(波長λ=400nm〜800nm)の光)を
カットするフィルタが必要である。可視光領域の光を選
択的に反射する光学特性を持つ薄膜構成の一つに光学ガ
ラス表面に屈折率(n)と膜厚(d)との積n・dの値
が各々λ/8,λ/4,λ/4・・・λ/4,λ/4,
λ/8になるように図2のように高屈折率体22aと低
屈折率体22bとを交互に形成すればよい。When a metal is cut and welded in the configuration shown in FIG. 1 using a YAG laser (wavelength λ = 1064 nm) and an optical fiber, the disconnection of the optical fiber is detected by visible light (secondary light 7) from the disconnected portion. The method requires a filter that cuts back light 18 (light in the visible light region (wavelength λ = 400 nm to 800 nm)). One of the thin film configurations having an optical property of selectively reflecting light in the visible light region is that the product of the product of the refractive index (n) and the film thickness (d), n · d, is λ / 8, λ / 4, λ / 4 ... λ / 4, λ / 4
The high refractive index bodies 22a and the low refractive index bodies 22b may be alternately formed as shown in FIG.
【0026】前記薄膜構成の詳細を以下に記す。図2で
例えば光学ガラス20に接する高屈折率体の膜厚(d
h)は(λ/8)/nhとなる。ここでλは、例えば6
00nm,nhは高屈折率体22aの屈折率である。そ
の上の低屈折率体22bの膜厚(dL)は(λ/4)/
nLとなる。ここでλ=600nm,nLは低屈折率体
22bの屈折率である。さらにその上の高屈折率体の膜
厚(dH)は(λ/4)/nHとなる。ここでλ=60
0nm,nHは高屈折率体22aの屈折率である。以下
低屈折率体22bの膜(膜厚dL)と高屈折率体22a
の膜(膜厚dH)が繰り返し、最後に高屈折率体22a
の膜(膜厚dh)を形成する。The details of the thin film configuration will be described below. In FIG. 2, for example, the film thickness (d
h) is (λ / 8) / nh. Here, λ is, for example, 6
00 nm, nh is the refractive index of the high refractive index body 22a. The film thickness (dL) of the low-refractive-index body 22b thereon is (λ / 4) /
nL. Here, λ = 600 nm, nL is the refractive index of the low refractive index body 22b. Further, the film thickness (dH) of the high-refractive-index body thereon is (λ / 4) / nH. Where λ = 60
0 nm and nH are the refractive indexes of the high refractive index body 22a. Hereinafter, the film (thickness dL) of the low refractive index body 22b and the high refractive index body 22a
(Thickness dH) is repeated, and finally the high refractive index body 22a
(Film thickness dh) is formed.
【0027】以上の膜構成で光学特性として可視光領域
において透過率がゼロになる割合が90%以上であっ
て、YAGレーザ光が99%以上透過する薄膜物質であ
る高屈折率体22aと低屈折率体22bの屈折率の差
(以下屈折率の差とする)とその層数について、図3は
低屈折率体22b(NaF;フッ化ナトリウム、屈折率
n=1.34)を固定し、高屈折率体22aを変化させ
た時の可視光領域が透過率ゼロ%となる割合(以下可視
光領域の割合とする)と、パワーレーザ光の透過率(以
下レーザ透過率とする)を示したものである。図のよう
に屈折率の差が大きくなると可視光領域の割合が増大す
る。この関係の一例を分光特性(波長−透過率の関係)
で示したのが図4である。また、層数が増すとレーザ透
過率が増加する。この関係の一例を分光特性で示したの
が図5である。以上により、可視光領域が90%で、レ
ーザ透過率が99%以上の光学特性を基準にして、図3
より屈折率の差と薄膜層数の条件を設定する。従って、
19層では屈折率の差は2.9(図3中の(a)点)〜
3.75(図3中の(b)点)であり、21層では屈折
率の差は3.2(図3中の(c)点)以上である。With the above-mentioned film configuration, the ratio of zero transmittance in the visible light region as an optical characteristic is 90% or more, and the high refractive index body 22a, which is a thin film material that transmits 99% or more of the YAG laser light, has a low refractive index. Regarding the difference in the refractive index of the refractive index body 22b (hereinafter referred to as the difference in the refractive index) and the number of layers thereof, FIG. 3 shows the case where the low refractive index body 22b (NaF; sodium fluoride, refractive index n = 1.34) is fixed. The ratio in which the visible light region when the high refractive index body 22a is changed becomes zero percent transmittance (hereinafter referred to as the visible light region ratio) and the transmittance of the power laser light (hereinafter referred to as the laser transmittance). It is shown. As shown in the figure, when the difference in the refractive index increases, the ratio of the visible light region increases. An example of this relationship is spectral characteristics (wavelength-transmittance relationship).
FIG. Further, as the number of layers increases, the laser transmittance increases. FIG. 5 shows an example of this relationship by spectral characteristics. As described above, based on the optical characteristics in which the visible light region is 90% and the laser transmittance is 99% or more, FIG.
More conditions for the difference in the refractive index and the number of thin film layers are set. Therefore,
In the 19th layer, the difference in the refractive index is 2.9 (point (a) in FIG. 3).
3.75 (point (b) in FIG. 3), and the refractive index difference of the 21st layer is 3.2 or more (point (c) in FIG. 3).
【0028】可視光選択反射手段の蒸着膜を構成する蒸
着材料として現存する物質の内、屈折率の最も小さい物
がNaF(フッ化ナトリウム、屈折率n=1.34)屈
折率の最も大きい物が(PbTe(テルル化鉛、屈折率
n=5.50)である。従って屈折率の差の最大は、本
実施例と同じ4.16である。この可視光選択反射手段
15を用いると図4の屈折率差4.16のグラフのよう
にYAGレーザ光は99%以上透過し、可視光(波長4
00nm〜800nm)は100%反射し、遮断する。
従って、屈折率差が2.9〜4.16の蒸着膜構成が適
している。また、層数は最低19層以上であり、コスト
的に40層程度が最高限度になる。以上により、レーザ
光を効率よく透過し、もどり光を確実に反射することが
できるとともに安価に可視光選択反射手段15を製造す
ることができる。Among the existing materials as vapor deposition materials constituting the vapor deposition film of the visible light selective reflection means, those having the lowest refractive index are those having the highest refractive index of NaF (sodium fluoride, refractive index n = 1.34). Is (PbTe (lead telluride, refractive index n = 5.50). Therefore, the maximum difference in the refractive index is 4.16 as in the present embodiment. As shown in the graph of the refractive index difference of 4.16, the YAG laser light is transmitted by 99% or more and visible light (wavelength 4
(00 nm to 800 nm) is 100% reflected and cut off.
Therefore, a vapor deposition film configuration having a refractive index difference of 2.9 to 4.16 is suitable. In addition, the number of layers is at least 19 or more, and the maximum is about 40 layers in terms of cost. As described above, the visible light selective reflection means 15 can be manufactured at low cost while transmitting the laser light efficiently and reliably reflecting the return light.
【0029】実施例3. 図6は本発明の実施例3によるレーザ伝送用光ファイバ
ー装置を示す構成図である。符号1〜3,5〜6,1
0,12〜14は従来の場合と同一または相当品であ
る。また、符号16〜17は実施例1の場合と同一また
は相当品である。パワーレーザ光2が伝送される光ファ
イバー6は例えば、プラスチック(ナイロン)6aで被
覆されている。前記被覆表面には、二本のより合わされ
たエナメル被覆銅線(以下より線とする)30が螺旋状
に巻いてある。光ファイバー6の片端から取りだした二
本のより線の両端はリード線31に接続されている。
尚、二本のより線のもう一方は結線されずに開放状態に
ある。リード線31の途中に電圧回路32が配置してあ
り二本のより線間に電圧が印加されている。同じくリー
ド線31の途中に抵抗と電圧計から構成される断線検出
回路33が配置してある。断線検出回路33は増幅器1
0の入力端に接続され、増幅器10の出力端は比較器1
2の一方の入力端に接続されている。前記比較器12の
他方の入力端には、基準電圧を発生する基準値回路13
が接続されている。前記比較器12の出力端はシャッタ
ー駆動回路14に接続されており、シャッター駆動回路
14は比較器12からの出力信号により動作し、パワー
レーザ光2の光路中に介在するシャッター機構3を閉じ
てパワーレーザ光2の照射を遮断する。Embodiment 3 FIG. FIG. 6 is a configuration diagram showing an optical fiber device for laser transmission according to Embodiment 3 of the present invention. Symbols 1-3,5,6-1
Reference numerals 0, 12 to 14 are the same as or equivalent to the conventional case. Reference numerals 16 to 17 are the same as or equivalent to those in the first embodiment. The optical fiber 6 through which the power laser light 2 is transmitted is coated with, for example, plastic (nylon) 6a. On the coating surface, two twisted enamel-coated copper wires (hereinafter referred to as stranded wires) 30 are spirally wound. Both ends of two strands taken from one end of the optical fiber 6 are connected to lead wires 31.
Note that the other of the two strands is not connected and is open. A voltage circuit 32 is arranged in the middle of the lead wire 31, and a voltage is applied between the two strands. Similarly, a disconnection detecting circuit 33 composed of a resistance and a voltmeter is arranged in the middle of the lead wire 31. The disconnection detection circuit 33 includes the amplifier 1
0, and the output of the amplifier 10 is connected to the comparator 1
2 is connected to one input terminal. The other input terminal of the comparator 12 has a reference value circuit 13 for generating a reference voltage.
Is connected. The output end of the comparator 12 is connected to a shutter drive circuit 14, which operates according to an output signal from the comparator 12 to close the shutter mechanism 3 interposed in the optical path of the power laser light 2. The irradiation of the power laser beam 2 is cut off.
【0030】次に動作について説明する。光ファイバー
6の中途部が折れ、パワーレーザ光が照射されるとその
断線箇所において、パワーレーザ光2の散乱や反射が生
じ、光ファイバー被覆表面に巻き付けてあるより線30
のエナメル被覆が溶融・炭化し銅線が短絡し、前記より
線30の短絡により電流が流れ、断線検出回路33に電
圧が発生する。この電圧が基準値回路30から発生され
る電圧よりも高くなるとシャッター駆動回路14が動作
し、シャッター機構3を閉じパワーレーザ光の照射を遮
断する。Next, the operation will be described. When the middle portion of the optical fiber 6 is broken and the power laser beam is irradiated, the power laser beam 2 is scattered or reflected at the broken portion, and the stranded wire 30 wound around the optical fiber coating surface is formed.
Is melted and carbonized, and the copper wire is short-circuited, a current flows due to the short-circuit of the stranded wire 30, and a voltage is generated in the disconnection detection circuit 33. When this voltage becomes higher than the voltage generated from the reference value circuit 30, the shutter drive circuit 14 operates to close the shutter mechanism 3 and cut off the irradiation of the power laser beam.
【0031】本実施例では、絶縁被覆導体としてエナメ
ル被覆銅線を用いたが被覆材料はナイロンなど容易に炭
化しやすいもの、また導体はアルミニウムなど電気抵抗
の小さいものを使用することができる。また導体の隣接
方法はより線ではなく平行にしたものでもよい。また、
絶縁被覆導線は光ファイバーに螺旋状に巻いているか、
要は、光ファイバーの断線を検出できる程度に光ファイ
バーに対して絶縁被覆導線が均一に配置されておれば同
様の効果がある。In this embodiment, an enamel-coated copper wire is used as the insulated coated conductor. However, a coating material such as nylon which is easily carbonized, and a conductor having a small electric resistance such as aluminum can be used. In addition, the conductors may be arranged adjacent to each other in parallel instead of twisted. Also,
The insulated wire is spirally wound around the optical fiber,
In short, the same effect can be obtained if the insulated conductor is uniformly arranged with respect to the optical fiber to the extent that the disconnection of the optical fiber can be detected.
【0032】実施例4. 図7は本発明の実施例4によるレーザ伝送用光ファイバ
ー装置を示す構成図である。符号1〜3,5〜6,1
0,12〜14は従来の場合と同一または相当品であ
る。符号16〜17は実施例1の場合と同一または相当
品である。また31〜33は実施例3と同一または相当
品である。パワーレーザ光2が伝送される光ファイバー
6はプラスチック(ナイロン)6aで被覆されている。
40は絶縁板(ポリエチレンシート、厚さ0.05m
m)40bを銅箔40aで挟んだ絶縁板はさみこみ銅箔
シート(以下銅箔シートとする)であり、図8に光ファ
イバー6に巻かれた状態を含めて示す。尚、光ファイバ
ー6側の銅箔40a表面にはレーザ光の吸収を高めるレ
ーザ光反射防止部材40cを塗料として塗布している。
銅箔シート40はプラスチック被覆6aされた光ファイ
バー6全体を包み込むように配置してある。また、銅箔
シート40は光ファイバー6の片端の位置で絶縁板40
bをはさんでいる銅箔40aがリード線31に接続され
ている。尚、銅箔シート40のもう一方は結線されず開
放状態である。リード線31の途中に電圧回路32が配
置してあり二枚の銅箔間に電圧が印加されている。同じ
くリード線31の途中に抵抗と電圧計から構成される断
線検出回路33が配置してある。断線検出回路33は増
幅器10の入力端に接続され、増幅器10の出力端は比
較器12の一方の入力端に接続されている。比較器12
の他方の入力端には、基準電圧を発生する基準値回路1
3が接続されている。比較器12の出力端はシャッター
駆動回路14に接続されており、シャッター駆動回路1
4は比較器12からの出力信号により動作し、パワーレ
ーザ光2の光路中に介在するシャッター機構3を閉じて
パワーレーザ光2の照射を遮断する。Embodiment 4 FIG. FIG. 7 is a configuration diagram showing an optical fiber device for laser transmission according to Embodiment 4 of the present invention. Symbols 1-3,5,6-1
Reference numerals 0, 12 to 14 are the same as or equivalent to the conventional case. Reference numerals 16 to 17 are the same as or equivalent to those in the first embodiment. 31 to 33 are the same as or equivalent to the third embodiment. The optical fiber 6 through which the power laser light 2 is transmitted is covered with a plastic (nylon) 6a.
40 is an insulating plate (polyethylene sheet, thickness 0.05m)
m) An insulating plate in which 40b is sandwiched between copper foils 40a is a sandwiched copper foil sheet (hereinafter, referred to as a copper foil sheet), and FIG. The surface of the copper foil 40a on the side of the optical fiber 6 is coated with a laser light antireflection member 40c for increasing the absorption of laser light as a paint.
The copper foil sheet 40 is disposed so as to surround the entire optical fiber 6 covered with the plastic coating 6a. The copper foil sheet 40 is located at one end of the optical fiber 6 at the position of the insulating plate 40.
The copper foil 40 a sandwiching “b” is connected to the lead wire 31. The other side of the copper foil sheet 40 is not connected and is in an open state. A voltage circuit 32 is arranged in the middle of the lead wire 31 and a voltage is applied between two copper foils. Similarly, a disconnection detecting circuit 33 composed of a resistance and a voltmeter is arranged in the middle of the lead wire 31. The disconnection detection circuit 33 is connected to the input terminal of the amplifier 10, and the output terminal of the amplifier 10 is connected to one input terminal of the comparator 12. Comparator 12
Is connected to a reference value circuit 1 for generating a reference voltage.
3 are connected. The output terminal of the comparator 12 is connected to the shutter drive circuit 14 and the shutter drive circuit 1
Reference numeral 4 operates according to an output signal from the comparator 12, and closes the shutter mechanism 3 interposed in the optical path of the power laser light 2 to cut off the irradiation of the power laser light 2.
【0033】次に動作について説明する。光ファイバー
6の中途部が折れ、パワーレーザ光が照射されるとその
断線箇所において、パワーレーザ光2の散乱や反射が生
じ、光ファイバー被覆表面全体に巻き付けてある銅箔シ
ート40の反射防止部材40cが形成された銅箔40a
が加熱され、銅箔間の絶縁層が溶融・炭化し、銅箔間が
短絡する。次に銅箔が溶融し銅箔と銅箔とがつながり完
全に短絡する。銅箔の短絡により電流が流れ断線検出回
路33に電圧が発生する。この電圧が基準値回路30か
ら発生される電圧よりも高くなるとシャッター駆動回路
14が動作し、シャッター機構3を閉じパワーレーザ光
の照射を遮断する。Next, the operation will be described. When the middle part of the optical fiber 6 is broken and the power laser light is irradiated, the power laser light 2 is scattered or reflected at the disconnection point, and the antireflection member 40c of the copper foil sheet 40 wound around the entire surface of the optical fiber coating is removed. Formed copper foil 40a
Is heated, the insulating layer between the copper foils is melted and carbonized, and the copper foils are short-circuited. Next, the copper foil is melted, and the copper foil and the copper foil are connected and completely short-circuited. A current flows due to the short circuit of the copper foil, and a voltage is generated in the disconnection detection circuit 33. When this voltage becomes higher than the voltage generated from the reference value circuit 30, the shutter drive circuit 14 operates to close the shutter mechanism 3 and cut off the irradiation of the power laser beam.
【0034】本実施例では、絶縁板としてポリエチレン
を用いたが絶縁板は塩化ビニールなど容易に炭化しやす
いもの、また金属箔はアルミニウムなど電気抵抗の小さ
いものを使用することができる。また本実施例では光フ
ァイバー全体を一枚の銅箔シートで包んだが、テープ上
の銅箔シートで重ね巻きしても同様の効果が得られる。
また、反射防止部材40cは、例えばカーボンブラッ
ク、酸化銅の粉末のペーストを塗布して形成するが、溶
射等他の方法で形成してもよい。In this embodiment, polyethylene is used as the insulating plate. However, the insulating plate may be made of vinyl chloride or the like which is easily carbonized, and the metal foil may be made of aluminum or the like having a small electric resistance. Further, in the present embodiment, the entire optical fiber is wrapped by one copper foil sheet, but the same effect can be obtained by wrapping the optical fiber with a copper foil sheet on a tape.
The antireflection member 40c is formed by applying a paste of, for example, carbon black or copper oxide powder, but may be formed by another method such as thermal spraying.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【0036】光ファイバー出射端と被加工物との間に可
視領域の光(もどり光)は反射し、パワーレーザ光は透
過する可視光選択反射手段を設置することにより、光フ
ァイバー6の中途部が折れたり、ファイバー6の入射端
面あるいは出射端面にゴミなどが付着している等の異常
箇所をもどり光に妨害されることなく異常箇所が発する
可視光により高精度で光ファイバーの異常箇所を検出で
き、パワーレーザ光を遮断するとともにレーザ光の外部
への放散を防止することができる。By installing visible light selective reflection means for reflecting light in the visible region (return light) and transmitting the power laser light between the output end of the optical fiber and the workpiece, the middle part of the optical fiber 6 is broken. Return to an abnormal location such as dust or the like on the input end face or output end face of the fiber 6 and detect the abnormal location of the optical fiber with high accuracy by visible light emitted from the abnormal location without being disturbed by light. It is possible to block the laser light and to prevent the laser light from radiating outside.
【0037】また、可視光選択反射手段を高屈折率物質
と低屈折率物質とを交互に形成して製作する際に最適材
料の組合せで、かつ最小層数にしたので、安価にできる
とともにレーザ光を効率よく透過し、もどり光を確実に
反射することができる。Further, when the visible light selective reflection means is manufactured by alternately forming a high-refractive index material and a low-refractive index material, the optimum material combination and the minimum number of layers are used. Light can be transmitted efficiently and return light can be reliably reflected.
【0038】パワーレーザ光を伝送する光ファイバーの
断線検出に光ファイバー表面全体に絶縁板をはさんだ金
属箔シートを配置し、金属箔間の抵抗を検出するように
したので、電気抵抗の小さい導体が使用でき、長い光フ
ァイバーの断線検出が容易にでき、光ファイバーの断線
検出も確実に行うことができる。また、もどり光に妨害
されることなく高精度に断線検出でき、パワーレーザ光
を遮断できる。A metal foil sheet having an insulating plate interposed therebetween is disposed on the entire surface of the optical fiber to detect a disconnection of the optical fiber transmitting the power laser light, and the resistance between the metal foils is detected. Therefore, disconnection of a long optical fiber can be easily detected, and disconnection of an optical fiber can be reliably detected. Further, the disconnection can be detected with high accuracy without being disturbed by the return light, and the power laser beam can be cut off.
【0039】また、前記シートの光ファイバー表面にレ
ーザ光反射防止部材を形成することで、断線により散乱
したレーザ光を確実に吸収し、前記シートにレーザ光に
よるエネルギーを伝達することができる。Further, by forming a laser beam anti-reflection member on the surface of the optical fiber of the sheet, the laser beam scattered by the disconnection can be reliably absorbed, and the energy of the laser beam can be transmitted to the sheet.
【図1】 この発明の実施例1によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an optical fiber device for laser transmission according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施例2によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置用可視光選択反射手段を示す構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram showing a visible light selective reflection unit for an optical fiber device for laser transmission according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の実施例2によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置用可視光選択反射手段の可視光選択反射特
性を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a visible light selective reflection characteristic of a visible light selective reflection means for an optical fiber device for laser transmission according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施例2によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置用可視光選択反射手段の可視光選択反射特
性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing visible light selective reflection characteristics of a visible light selective reflection means for an optical fiber device for laser transmission according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 この発明の実施例2によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置用可視光選択反射手段の可視光選択反射特
性を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a visible light selective reflection characteristic of a visible light selective reflection means for an optical fiber device for laser transmission according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施例3によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an optical fiber device for laser transmission according to a third embodiment of the present invention.
【図7】 この発明の実施例4によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an optical fiber device for laser transmission according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】 この発明の実施例4によるレーザ伝送用光フ
ァイバー装置用絶縁板はさみこみ銅箔シートを示す構成
図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing an insulating plate sandwiched copper foil sheet for an optical fiber device for laser transmission according to Embodiment 4 of the present invention.
【図9】 従来のレーザ伝送用光ファイバー装置を示す
構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional optical fiber device for laser transmission.
1 レーザ光源 2 レーザ光(パワーレーザ光) 3 シャッター機構 4 ミラー 5 集光レンズ 6 光ファイバー 7 第2次光 8 フィルター 9 受光検出器 10 増幅器 11a,11b 抵抗 12 比較器 13 基準値回路 14 シャッター駆動回路 15 可視光選択反射手段 16 加工レンズ 17 被加工物 18 もどり光 20 光学ガラス 21 反射防止膜 22 可視光選択反射膜 30 エナメル被覆銅線(より線) 31 リード線 32 電圧回路 33 断線検出回路 40 絶縁板はさみこみ銅箔シート 40a 銅箔 40b 絶縁板 40c レーザ光反射防止部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Laser light (power laser light) 3 Shutter mechanism 4 Mirror 5 Condensing lens 6 Optical fiber 7 Secondary light 8 Filter 9 Reception detector 10 Amplifier 11a, 11b Resistance 12 Comparator 13 Reference value circuit 14 Shutter drive circuit 15 Visible light selective reflection means 16 Processing lens 17 Workpiece 18 Return light 20 Optical glass 21 Antireflection film 22 Visible light selective reflection film 30 Enamel coated copper wire (stranded wire) 31 Lead wire 32 Voltage circuit 33 Disconnection detection circuit 40 Insulation Plate sandwiched copper foil sheet 40a Copper foil 40b Insulating plate 40c Laser light reflection preventing member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−108243(JP,A) 特開 昭57−29346(JP,A) 特開 昭56−17303(JP,A) 特開 平5−341152(JP,A) 実開 昭54−103098(JP,U) 特公 昭57−14584(JP,B2) 実公 昭60−22572(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 B23K 26/06 B23K 26/08 G02B 6/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-108243 (JP, A) JP-A-57-29346 (JP, A) JP-A-56-17303 (JP, A) 341152 (JP, A) JP-A 54-103098 (JP, U) JP-B 57-14584 (JP, B2) JP-B 60-22572 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 26/00 B23K 26/06 B23K 26/08 G02B 6/02
Claims (5)
工物にレーザ光を照射し、加工する光学系と、前記光フ
ァイバーのレーザ光の伝送路に障害が発生したときに、
前記光ファイバーから出射された可視光を検出し、検出
された可視光が異常箇所から発光した可視光を示す第2
次光の検出レベルに達した場合にレーザ光を遮断する手
段を有するレーザ伝送用光ファイバー装置において、レ
ーザ光は透過し、被加工物が加工時に発する可視光を反
射する可視光選択反射手段を光ファイバーのレーザ光出
射端と被加工物との間に設けたことを特徴とするレーザ
伝送用光ファイバー装置。1. An optical system for transmitting a laser beam through an optical fiber, irradiating a workpiece with the laser beam and processing the laser beam, and when a failure occurs in a transmission path of the laser beam of the optical fiber.
A second detecting unit that detects visible light emitted from the optical fiber, and the detected visible light indicates visible light emitted from an abnormal portion.
In a laser transmission optical fiber device having a means for blocking laser light when a detection level of a next light is reached, a laser beam is transmitted through the optical fiber and a visible light selective reflection means for reflecting visible light emitted during processing of a workpiece is provided by an optical fiber. An optical fiber device for laser transmission, which is provided between a laser light emitting end and a workpiece.
に高光屈折率体の薄膜を形成し、低光屈折率体と高光屈
折率体の薄膜を交互に積層し、最外側に高光屈折率体の
薄膜を形成して構成され、各々の薄膜の光屈折率と膜厚
の積が光学ガラスに接する高光屈折率体と最外側に形成
された高光屈折率体の薄膜において、前記被加工物が加
工時に発する可視光の波長の8分の1であり、残りの薄
膜において、前記可視光の波長の4分の1であることを
特徴とする請求項1記載のレーザ伝送用光ファイバー装
置。2. The visible light selective reflection means comprises: forming a high-refractive-index thin film on optical glass; alternately stacking a low-refractive-index thin film and a high-refractive-index thin film; Wherein the product of the light refractive index and the film thickness of each thin film is a high light refractive index body in contact with the optical glass and a thin film of the high light refractive index body formed on the outermost side. 2. The optical fiber device for laser transmission according to claim 1, wherein the wavelength is one-eighth of the wavelength of visible light emitted during processing, and the remaining thin film is one-fourth of the wavelength of visible light.
に高光屈折率体の薄膜を形成し、低光屈折率体と高光屈
折率体の薄膜を交互に積層し、最外側に高光屈折率体の
薄膜を形成して構成され、低光屈折率体と高光屈折率体
の屈折率の差が2.90〜4.16の範囲にあり、薄膜
の総積層数が19〜40の範囲であることを特徴とする
請求項1記載のレーザ伝送用光ファイバー装置。3. The visible light selective reflection means comprises: forming a high-refractive-index thin film on optical glass; alternately stacking a low-refractive-index thin film and a high-refractive-index thin film; When the difference in refractive index between the low- and high-refractive-index bodies is in the range of 2.90 to 4.16, and the total number of thin films is in the range of 19 to 40, 2. The optical fiber device for laser transmission according to claim 1, wherein:
工物にレーザ光を照射し、加工するレーザ加工機におい
て、レーザ光が外部に放散しないように保護膜が被覆さ
れ、レーザ光が伝送される光ファイバーの表面全周を金
属箔の間に絶縁板を介在させたシートで覆い、前記金属
箔間に電圧を印加し、前記金属箔間の抵抗変化を検出
し、抵抗が所定のレベルに達した場合にレーザ光を遮断
する手段を備えたことを特徴とするレーザ伝送用光ファ
イバー装置。4. A laser beam machine for transmitting a laser beam through an optical fiber, irradiating the workpiece with the laser beam, and processing the laser beam, wherein a protective film is coated so that the laser beam is not radiated to the outside, and the laser beam is transmitted. The entire surface of the optical fiber is covered with a sheet having an insulating plate interposed between metal foils, a voltage is applied between the metal foils, a change in resistance between the metal foils is detected, and the resistance reaches a predetermined level. An optical fiber device for laser transmission, comprising: means for shutting off a laser beam in the case where the optical fiber device is used.
する金属箔の光ファイバー側表面にレーザ光を吸収する
レーザ光反射防止部材を形成したことを特徴とする請求
項4記載のレーザ伝送用光ファイバー装置。5. An optical fiber device for laser transmission according to claim 4, wherein a laser light antireflection member for absorbing laser light is formed on an optical fiber side surface of the metal foil located on the optical fiber side of the metal foil. .
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| JP05918494A JP3208982B2 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Optical fiber device for laser transmission |
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|---|---|---|---|
| JP05918494A JP3208982B2 (en) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | Optical fiber device for laser transmission |
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|---|---|
| JPH07266067A JPH07266067A (en) | 1995-10-17 |
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- 1994-03-29 JP JP05918494A patent/JP3208982B2/en not_active Expired - Fee Related
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